細胞質膜與物質的跨膜運輸(編輯修改稿)
2024-09-12 02:18 本頁面
【文章內容簡介】 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 ? 簡單擴散 (simple diffusion) ?也叫自由擴散 （ free diffusion） ?特點： ?沒有膜蛋白的協(xié)助 。 ?通透性取決于分子大小和分子的極性：疏水的小分子和小的不帶電荷的極性分子易于簡單擴散 。 一、 被動運輸 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 通透性主要取決于分子大小和分子的極性，小分子較大分子易，非極性較極性易。 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 ?協(xié)助擴散（ facilitated diffusion) ?各種極性分子和無機離子，如糖、氨基酸、核苷酸以及細胞代謝物等順其濃度梯度或電化學梯度減小方向的跨膜轉運，不需能量，特異的膜轉運蛋白協(xié)助物質轉運。 一、 被動運輸 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 協(xié)助擴散 ? 膜轉運蛋白（ Transport proteins） : ?據(jù)估計細胞膜上與物質轉運有關的蛋白占核基因編碼蛋白的 15~30%，細胞用在物質轉運方面的能量達細胞總消耗能量的 2/3 ?細胞膜上存在兩類主要的轉運蛋白，即 ?載體蛋白（ carrier protein） ?通道蛋白（ channel protein） Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 ? 載體蛋白（ carrier proteins) ? 存在于所有類型的生物膜，每種蛋白能與特定的溶質分子結合，通過一系列構象改變介導溶質分子的跨膜轉運。 ? 特點： ?特異性。有特異結合位點，可同特異性底物結合 ?多次跨膜； ?也被稱通透酶（ permease） ? 載體蛋白既參與被動的物質運輸，也參與主動的物質運輸 協(xié)助擴散 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 ? 通道蛋白 (channel proteins)： ?是跨膜的親水性通道。運輸過程中本身不與溶質分子結合。 ?目前發(fā)現(xiàn)的通道蛋白已有 100多種，主要是離子通道 (ion channels)。 ?離子通道 ?驅動帶電荷的溶質跨膜轉運的凈驅動力為溶質的濃度梯度和跨膜電位差。二者共同構成溶質跨膜的 電化學梯度（ electrochemical gradient），這種梯度決定溶質跨膜的被動運輸?shù)姆较颉? 協(xié)助擴散 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 K+ channel 4th subunit not shown Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 二、主動運輸 ?主動運輸 (active transport) ?逆濃度梯度（逆化學梯度）； ?都有載體蛋白協(xié)助； ?需要能量 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 ?主動運輸?shù)娜N基本類型 協(xié)同運輸 離子梯度動力 ATP驅動泵 光驅動泵 方向！ 二、主動運輸 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 ? ATP驅動泵 ?泵：能驅動離子或小分子以主動運輸方式穿過生物膜的跨膜蛋白 ?Na+K+ pump（ Na+K+ ATPase） ?Ca2+ pump（ Ca2+ ATPase） ?質子泵 二、主動運輸 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 鈉鉀泵 (Na+K+ ATPase） ? 鈉 鉀泵的結構 ? Na+K+ ATPase是由兩個大亞基 (α 亞基 )和兩個小亞基 (β 亞基 )組成； ? α 亞基是跨膜蛋白 ， 在細胞質面有 ATP結合位點 ， 細胞外側有烏本苷(ouabain)結合位點 ， 它可抑制該泵活性 。 ? 在 α 亞基上有 Na+和 K+結合位點 Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 ? 工作原理 ?磷酸化和去磷酸化 ?自磷酸化過程 : ATP上的一個磷酸基團轉移到鈉鉀泵的一個天冬氨酸殘基上，導致構象變化 ?構象的變化（每秒可發(fā)生 1000次） ?與 Na+、 K+的親和力發(fā)生變化 ?每一循環(huán)消耗一個 ATP；轉運出三個 Na+，轉進兩個 K+ 鈉鉀泵 (Na+K+ ATPase） Shandong University at Weihai 細 胞 生 物 學 ? 工作原理 Shandong University at
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1